神舟七号微小卫星伴随飞行技术试验

神舟七号(SZ-7)载人航天任务中释放的一颗微小伴随卫星(BX-1),首次开展了卫星在轨释放、对飞船观测和对轨道舱接近及绕飞等技术试验.该卫星首次进行了GaInP2/GaAs/Ge中国产太阳电池阵、锂离子蓄电池、微型液氨推进模块、小型化姿态跟踪控制模块、双焦距一体化可见光相机及小型化USB测控应答机等技术验证.本文介绍了SZ-7微小卫星的设计方案,讨论了形成稳定伴随飞行的轨道设计等技术,并根据卫星在轨运行情况对试验任务进行了评价.

近圆轨道航天器伴随飞行控制方法研究

对近圆轨道上航天器在轨长期伴随飞行的轨道控制方法进行了研究。比较了采用C-W方程(Clohess-Wiltsire)解析解和轨道根数两种方法描述相对运动的相同点和差异。分析影响航天器长期伴随飞行的各种因素。在总结相对运动规律的情况下设计轨道修正条件,提出两种伴随飞行的轨道控制方法,并分别对两种方法的控制效果进行理论分析。数学仿真结果表明两种控制方法都能实现航天器长期伴随飞行,且第二种方法能够较大程度上节省燃料消耗。

基于大型航天器的微小卫星伴随飞行技术

2008年9月25日，我国成功发射神舟七号（SZ-7）载人飞船，此次神舟七号载人航天飞行的主要任务是实施我国航天员第一次空间出舱活动，突破和掌握出舱活动相关技术，同时开展卫星伴飞、卫星数据中继等空间科学和技术试验。

卫星伴随飞行的最优控制策略研究

伴随飞行技术在卫星编队、相互观测等活动中具有重要应用。为实现卫星对同一轨道面内,相对距离较远的近圆轨道目标飞行器形成相对椭圆伴飞,本文按照燃料最优原则,利用Hill方程推导得到稳态椭圆伴随飞行条件。以此为依据计算控制量,结合工程实际,对控制量进行线性规划,在规定时间完成半长轴、偏心率及两飞行器相对相位兼顾调整,最大程度节省燃料,实现对目标飞行器伴飞。

大椭圆轨道伴飞初始化及保持控制方法

本文基于Lawden方程，得出了椭圆参考轨道周期性相对运动的解析描述，进而对周期性相对运动的运动特性进行了分析，同时研究了该方程解析解中积分常数对相对轨迹的影响。其次，本文给出了一种初始化方法，在无摄状态下使子卫星能够在母卫星的周围伴随飞行，以保持特定的星座构型。另外，本文提出了通过控制积分常数调整相对轨迹的脉冲控制方法，适用于大椭圆轨道，获得了满意的仿真结果。

掩护攻击下从弹的导航与制导方法

针对全导式多弹头在确保射击精度与弹头密集分布条件下的作战需求,提出了一种数值导航计算和相对制导的方法。基于零视加速度理论,在自由段采用数值导航计算方法,有效地消除了惯性导航系统加速度计漂移误差对导航精度的影响,减小了弹头落点偏差。以摄动制导理论为基础,研究了从弹伴随主弹飞行的相对制导方法,设计了满足落点约束的姿态控制方程和制导关机方程,将从弹和主弹分离时刻的状态参数作为标准关机量,实时计算分离后从弹的关机量并与标准关机量进行对比,满足相对距离条件则实施关机。仿真表明:通过数值导航与相对制导方法能有效实现全导式多弹头的伴随飞行,并以较高精度命中目标,从弹掩护主弹攻击的效果较好。